Question

4．某小組查閱資料發現：①CO₂與H₂能在催化劑表面反應生成CH₄與H₂O；②CH₄在高溫下能與CuO反應生成銅、二氧化碳和水．為探究上述反應，設計如下裝置：

（1）儀器M的名稱是酒精燈，裝置B的作用是吸收二氧化碳，B中發生反應的化學方程式2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O（與CO₂和Ca（OH）₂的反應相似）．
（2）設計裝置C的目的是除去氣體中的水蒸氣，若要證明D中有CO₂生成，則需在E、F之間增加盛有澄清的石灰水的洗氣瓶．
（3）一段時間后，裝置D中黑色固體變紅，E中白色固體變藍，該小組由此得出結論：以上實驗證明CH₄在高溫條件下能與CuO反應．你是否同意他們的結論不同意，原因是氫氣和甲烷氣體都具有還原性．

Answer 1

分析 （1）①根據實驗室常用儀器解答；根據二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水解答；
（2）根據CO₂與H₂能在催化劑表面反應生成CH₄與H₂O，所以應該先用洗氣瓶C除去水進行解答；根據檢驗二氧化碳用澄清的石灰水解答；濃硫酸具有吸水性解答；
（3）根據由黑色固體變紅，說明已被還原，不僅甲烷有還原性，氫氣也有解答．

解答 解：
（1）根據實驗室常用儀器可知：M酒精燈；裝置B是用于吸收二氧化碳，二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為 2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）濃硫酸具有吸水性，CO₂與H₂能在催化劑表面反應生成CH₄與H₂O，所以應該先用洗氣瓶C除去水，檢驗二氧化碳用澄清的石灰水，若要證明D中有CO₂生成，則需在E、F之間增加盛有澄清的石灰水溶液的洗氣瓶．
（3）D中的黑色固體變紅，說明已被還原，氫氣和甲烷氣體都具有還原性，都能生成水，所以不同意他們的結論；
故答案為：（1）酒精燈；吸收二氧化碳；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）除去氣體中的水蒸氣；澄清的石灰水；
（3）不同意；氫氣和甲烷氣體都具有還原性．

點評 本題難度不是很大，以實驗探究的形式考查常見氣體的性質，熟練掌握常見氣體的化學性質并能靈活運用是正確解答本題的關鍵．